JPWO2007125836A1 - Method for forming Ti film - Google Patents

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Abstract

一対の平行平板電極として機能するシャワーヘッド(10)および電極(8)を有するチャンバ(1)内に、間口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上のホールを有するウエハWを配置する。TiCl4ガスおよびH2ガスを含む処理ガスを導入しつつシャワーヘッド(10)に高周波電源(34)から高周波電力を供給してこれらの間にプラズマを形成する。そのプラズマにより処理ガスの反応を促進してウエハにTi膜を成膜する。この際に、高周波電力のパワー(W)/TiCl4ガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下にする。A wafer W having a hole having a pore size of 0.13 μm or less and / or an aspect ratio of 10 or more is placed in a chamber (1) having a showerhead (10) functioning as a pair of parallel plate electrodes and an electrode (8). To do. While introducing a processing gas containing TiCl 4 gas and H 2 gas, high frequency power is supplied from a high frequency power source (34) to the shower head (10) to form plasma therebetween. The plasma accelerates the reaction of the processing gas to form a Ti film on the wafer. At this time, the value of power (W) of high frequency power / flow rate of TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) is set to 67 or less.

Description

本発明は、チャンバ内においてシャワーヘッドからTiClガスを含む処理ガスを吐出させてチャンバ内に配置された被処理基板の表面にTi膜を成膜するTi膜の成膜方法に関する。The present invention relates to a Ti film forming method for forming a Ti film on a surface of a substrate to be processed disposed in a chamber by discharging a processing gas containing TiCl 4 gas from a shower head in the chamber.

半導体デバイスの製造においては、最近の高密度化および高集積化の要請に対応して、回路構成を多層配線構造にする傾向にあり、このため、下層の半導体基板と上層の配線層との接続部であるコンタクトホールや、上下の配線層同士の接続部であるビアホールなどの層間の電気的接続のための埋め込み技術が重要になっている。   In the manufacture of semiconductor devices, in response to recent demands for higher density and higher integration, the circuit configuration tends to have a multilayer wiring structure. For this reason, the connection between the lower semiconductor substrate and the upper wiring layer is required. An embedding technique for electrical connection between layers such as a contact hole as a part and a via hole as a connection part between upper and lower wiring layers is important.

このようなコンタクトホールやビアホールの埋め込みに用いられる金属や合金と下層のSi基板やpoly−Si層と間に良好なコンタクトを形成する必要がある。このために、これらの埋め込みに先立ってコンタクトホールやビアホールの内側にTi膜を成膜することが行われている。   It is necessary to form a good contact between the metal or alloy used for filling such a contact hole or via hole and the underlying Si substrate or poly-Si layer. For this reason, a Ti film is formed inside the contact hole or via hole prior to filling them.

このようなTi膜は、従来から物理的蒸着(PVD)を用いて成膜されていたが、デバイスの微細化および高集積化の要求にともなってステップカバレッジ(段差被覆性)がより良好な化学的蒸着(CVD)が多用されるようになってきている。   Such a Ti film has been conventionally formed by physical vapor deposition (PVD). However, with the demand for miniaturization and high integration of devices, chemicals with better step coverage (step coverage) are available. Chemical vapor deposition (CVD) is becoming increasingly used.

Ti膜のCVD成膜に関しては、以下のような技術が提案されている(例えば特開2004−197219号公報(特許文献1))。即ち、成膜ガスとしてTiClガス、Hガス、Arガスを用い、これらをチャンバへ導入し、半導体ウエハをステージヒーターにより加熱しながら、平行平板電極に高周波電力を印加する。これにより、上記ガスをプラズマ化してTiClガスとHガスとを反応させるプラズマCVDによりTi膜を成膜する。The following techniques have been proposed for CVD deposition of Ti films (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-197219 (Patent Document 1)). That is, TiCl 4 gas, H 2 gas, and Ar gas are used as film forming gases, these are introduced into the chamber, and high frequency power is applied to the parallel plate electrodes while the semiconductor wafer is heated by a stage heater. Thus, a Ti film is formed by plasma CVD in which the gas is turned into plasma and TiCl 4 gas and H 2 gas are reacted.

しかしながら、近時、線幅やホールの開口径が一層小さくなり、しかも高アスペクト比化されるにつれ、特許文献1のようなプラズマCVDによりTi膜を成膜した場合には、チャージアップダメージにより素子が破壊されることがあるという新たな問題が発生するようになってきた。   However, recently, as the line width and the hole opening diameter are further reduced and the aspect ratio is increased, when the Ti film is formed by plasma CVD as in Patent Document 1, the element is caused by charge-up damage. There is a new problem that can be destroyed.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、プラズマを用いたCVDにより開口径が小さいおよび/または高アスペクト比のホールを有する被処理基板にTiを成膜する際に、チャージアップダメージによる素子の破壊が生じ難いTi膜の成膜方法を提供することを目的とする。また、本発明はそのような方法を実行するためのコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and charge-up damage is caused when Ti is formed on a substrate to be processed having a small opening diameter and / or a high aspect ratio hole by CVD using plasma. An object of the present invention is to provide a method for forming a Ti film in which the element is not easily damaged by the above. It is another object of the present invention to provide a computer-readable storage medium for executing such a method.

本発明の第1の観点では、一対の平行平板電極を有するチャンバ内に、間口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上のホールを有する被処理基板を配置する工程と、TiClガスおよびHガスを含む処理ガスを導入しつつ前記平行平板電極の少なくとも一方に高周波電力を供給してこれらの間にプラズマを形成する工程と、前記プラズマにより前記処理ガスの反応を促進して前記被処理体にTi膜を成膜する工程と、を具備するTi膜の成膜方法であって、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下にしてTi膜を成膜するTi膜の成膜方法を提供する。In the first aspect of the present invention, a step of disposing a substrate to be processed having holes having a pore size of 0.13 μm or less and / or an aspect ratio of 10 or more in a chamber having a pair of parallel plate electrodes, and TiCl 4 A step of supplying a high-frequency power to at least one of the parallel plate electrodes while introducing a processing gas containing a gas and H 2 gas to form a plasma therebetween, and promoting the reaction of the processing gas by the plasma A method of forming a Ti film on the object to be processed, the method of forming a Ti film comprising: a value of power of high frequency power (W) / flow rate of TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) A Ti film forming method for forming a Ti film is provided.

上記第1の観点において、TiClガスの流量が12mL/minよりも大きいまたはTiClガスの分圧が0.23Paより大きいことが好ましく、高周波電力のパワーが800Wよりも小さいことが好ましい。また、Ti膜成膜後、処理ガスとしてNHガスおよびHガスおよびArガスを導入してプラズマを存在させずにTi膜表面の窒化処理を行うことが好ましい。In the first aspect, it is preferable partial pressure of greater or TiCl 4 gas than the flow rate of TiCl 4 gas is 12 mL / min is greater than 0.23 Pa, that the power of the RF power is less than 800W is preferable. In addition, after the Ti film is formed, NH 3 gas, H 2 gas, and Ar gas are preferably introduced as processing gases to perform nitriding on the surface of the Ti film without the presence of plasma.

本発明の第2の観点では、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第1の観点の方法が行われるように成膜装置を制御させるコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing a control program that operates on a computer, and the control program is configured to perform the method of the first aspect at the time of execution. A computer-readable storage medium for controlling a film forming apparatus is provided.

なお、本発明において、ガスの流量の単位はmL/minを用いているが、ガスは温度および気圧により体積が大きく変化するため、本発明では標準状態に換算した値を用いている。なお、標準状態に換算した流量は通常sccm(Standerd Cubic Centimeter per Minutes)で表記されるためsccmを併記している。ここにおける標準状態は、温度0℃(273.15K)、気圧1atm(101325Pa)の状態(STP)である。   In the present invention, the unit of the gas flow rate is mL / min. However, since the volume of the gas varies greatly depending on the temperature and the atmospheric pressure, the value converted into the standard state is used in the present invention. In addition, since the flow volume converted into the standard state is normally expressed by sccm (Standard Cubic Centimeter per Minutes), sccm is also written together. The standard state here is a state (STP) at a temperature of 0 ° C. (273.15 K) and an atmospheric pressure of 1 atm (101325 Pa).

本発明者らは、チャージアップダメージが電子シェーディング効果によるものと考え、この電子シェーディング効果を低減させるために、ホール底部への正イオンの蓄積量を減少させることが有効であることに想到した。本発明では、このような知見を基に、間口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上のホールを有する被処理基板にTi膜を成膜する際に、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下にする。The present inventors considered that the charge-up damage is caused by the electron shading effect, and in order to reduce the electron shading effect, the inventors have thought that it is effective to reduce the amount of positive ions accumulated at the bottom of the hole. In the present invention, on the basis of such knowledge, when a Ti film is formed on a substrate to be processed having holes having an aperture of 0.13 μm or less and / or an aspect ratio of 10 or more, the power (W ) / TiCl 4 gas flow rate (mL / min (sccm)) is set to 67 or less.

すなわち、原料ガスのTiClガスはプラズマ中で電離し、Clの陰イオンを生成する。陰イオンは電子を得て生成するため、TiClの量が多いほどプラズマ中に存在する電子は消費され、電子密度は低下する。このようにプラズマ中の電子密度の減少によって正イオンと電子移動度の差が原因で生じるシース電圧(イオンシースの電圧)が低下する。シース電圧は正イオンをホール底に垂直の方向へ加速する力であるので、このシース電圧が低下することによって正イオンがホール底部に到達する確率が低下し、ホール底部への正イオン(正電荷)の蓄積を低減することができる。また、高周波パワー(Pw)、プラズマ電位(Vpp)、プラズマ密度(PD)の関係は、
Pw=Vpp×PD
で表すことができる。上述のようにTiClガス流量または分圧が増加して電子密度が低下することによりプラズマ自体の抵抗が増加し、上式のVppが増加する。よって、高周波パワーが同じ場合にはプラズマ密度はTiClの増加に伴い減少し、チャージアップダメージの原因である正イオンの密度が減少し、この作用によってもホール底部への正イオンの蓄積を低減することができる。一方、高周波パワー(Pw)が上昇すると、上記式においてVppを一定とした場合にプラズマ密度を上昇させるので、正イオンの密度を増加させ、ホール底部に蓄積する正イオンが増加しチャージアップダメージを促進してしまう。このため、高周波パワーは低いほうがよい。以上から、本発明では、(高周波電力のパワー/TiClガスの流量)の値を所定値以下、具体的には67以下とすることにより、電子シェーディング効果によるチャージアップダメージを低減することができる。
That is, the raw material TiCl 4 gas is ionized in the plasma to generate an anion of Cl. Since anions are generated by obtaining electrons, the larger the amount of TiCl 4 , the more the electrons present in the plasma are consumed, and the electron density decreases. As described above, the decrease in the electron density in the plasma reduces the sheath voltage (ion sheath voltage) generated due to the difference between positive ions and electron mobility. Since the sheath voltage is a force that accelerates positive ions in the direction perpendicular to the hole bottom, decreasing the sheath voltage reduces the probability that positive ions will reach the bottom of the hole. ) Accumulation can be reduced. The relationship between the high frequency power (Pw), plasma potential (Vpp), and plasma density (PD) is
Pw = Vpp × PD
Can be expressed as As described above, when the TiCl 4 gas flow rate or partial pressure increases and the electron density decreases, the resistance of the plasma itself increases and Vpp in the above equation increases. Therefore, when the high frequency power is the same, the plasma density decreases as TiCl 4 increases, and the density of positive ions causing charge-up damage decreases. This action also reduces the accumulation of positive ions at the bottom of the hole. can do. On the other hand, when the high frequency power (Pw) is increased, the plasma density is increased when Vpp is constant in the above formula. Therefore, the density of positive ions is increased, the number of positive ions accumulated at the bottom of the hole is increased, and charge-up damage is caused. Promote. For this reason, it is better that the high frequency power is low. From the above, in the present invention, the charge-up damage due to the electronic shading effect can be reduced by setting the value of (power of high-frequency power / flow rate of TiCl 4 gas) to a predetermined value or less, specifically 67 or less. .

図1は、本発明の一実施形態に係るTi膜の成膜方法の実施に用いるTi膜成膜装置の一例を示す概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a Ti film forming apparatus used for carrying out a Ti film forming method according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明に適用される半導体ウエハの構造の一例を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a semiconductor wafer applied to the present invention. 図3は、電子シェーディング効果によるチャージアップダメージが生じるメカニズムを説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a mechanism that causes charge-up damage due to an electronic shading effect.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の一実施形態に係るTi膜の成膜方法の実施に用いるTi膜成膜装置の一例を示す概略断面図である。このTi膜成膜装置100は平行平板電極に高周波電界を形成することによりプラズマを形成しつつCVD成膜を行うプラズマCVD成膜装置として構成される。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a Ti film forming apparatus used for carrying out a Ti film forming method according to an embodiment of the present invention. The Ti film forming apparatus 100 is configured as a plasma CVD film forming apparatus that performs CVD film formation while forming plasma by forming a high-frequency electric field on parallel plate electrodes.

このTi膜成膜装置100は、略円筒状のチャンバ1を有している。チャンバ1の内部には、被処理基板であるウエハWを水平に支持するためのサセプタ2がその中央下部に設けられた円筒状の支持部材3により支持された状態で配置されている。サセプタ2の外縁部にはウエハWをガイドするためのガイドリング4が設けられている。また、サセプタ2にはヒーター5が埋め込まれており、このヒーター5はヒーター電源6から給電されることにより被処理基板であるウエハWを所定の温度に加熱する。サセプタ2の表面近傍には平行平板電極の下部電極として機能する電極8が埋設されており、この電極8は接地されている。なお、サセプタ2はセラミックス例えばAlNで構成することができ、この場合には、セラミックスヒーターが構成される。   The Ti film forming apparatus 100 has a substantially cylindrical chamber 1. Inside the chamber 1, a susceptor 2 for horizontally supporting a wafer W, which is a substrate to be processed, is arranged in a state of being supported by a cylindrical support member 3 provided at the center lower portion thereof. A guide ring 4 for guiding the wafer W is provided on the outer edge of the susceptor 2. In addition, a heater 5 is embedded in the susceptor 2, and the heater 5 is heated by a heater power supply 6 to heat the wafer W as a substrate to be processed to a predetermined temperature. An electrode 8 that functions as a lower electrode of a parallel plate electrode is embedded in the vicinity of the surface of the susceptor 2, and this electrode 8 is grounded. The susceptor 2 can be made of ceramics such as AlN. In this case, a ceramic heater is formed.

チャンバ1の天壁1aには、絶縁部材9を介して平行平板電極の上部電極としても機能するシャワーヘッド10が設けられている。このシャワーヘッド10は、上段ブロック体10a、中段ブロック体10b、下段ブロック体10cで構成されており、略円盤状をなしている。上段ブロック体10aは、中段ブロック体10bおよび下段ブロック体10cとともにシャワーヘッド本体部を構成する水平部10dとこの水平部10dの外周上方に連続する環状支持部10eとを有し、凹状に形成されている。そして、この環状支持部10eによりシャワーヘッド10全体が支持されている。そして、下段ブロック体10cにはガスを吐出する吐出孔17と18とが交互に形成されている。上段ブロック体10aの上面には、第1のガス導入口11と、第2のガス導入口12とが形成されている。上段ブロック体10aの中では、第1のガス導入口11から多数のガス通路13が分岐している。中段ブロック体10bにはガス通路15が形成されており、上記ガス通路13が水平に延びる連通路13aを介してこれらガス通路15に連通している。さらにこのガス通路15が下段ブロック体10cの吐出孔17に連通している。また、上段ブロック体10aの中では、第2のガス導入口12から多数のガス通路14が分岐している。中段ブロック体10bにはガス通路16が形成されており、上記ガス通路14がこれらガス通路16に連通している。さらにこのガス通路16が中段ブロック体10b内に水平に延びる連通路16aに接続されており、この連通路16aが下段ブロック体10cの多数の吐出孔18に連通している。そして、上記第1および第2のガス導入口11,12は、ガス供給機構20のガスラインに接続されている。   A shower head 10 that also functions as an upper electrode of a parallel plate electrode is provided on the top wall 1 a of the chamber 1 via an insulating member 9. The shower head 10 includes an upper block body 10a, a middle block body 10b, and a lower block body 10c, and has a substantially disk shape. The upper block body 10a has a horizontal portion 10d that constitutes a shower head main body together with the middle block body 10b and the lower block body 10c, and an annular support portion 10e that continues above the outer periphery of the horizontal portion 10d, and is formed in a concave shape. ing. The entire shower head 10 is supported by the annular support portion 10e. Discharge holes 17 and 18 for discharging gas are alternately formed in the lower block body 10c. A first gas inlet 11 and a second gas inlet 12 are formed on the upper surface of the upper block body 10a. In the upper block body 10 a, a large number of gas passages 13 are branched from the first gas inlet 11. Gas passages 15 are formed in the middle block body 10b, and the gas passages 13 communicate with the gas passages 15 through communication passages 13a extending horizontally. Further, the gas passage 15 communicates with the discharge hole 17 of the lower block body 10c. In the upper block body 10a, a large number of gas passages 14 branch from the second gas introduction port 12. Gas passages 16 are formed in the middle block body 10 b, and the gas passage 14 communicates with these gas passages 16. Further, the gas passage 16 is connected to a communication passage 16a extending horizontally into the middle block body 10b, and the communication passage 16a communicates with a number of discharge holes 18 of the lower block body 10c. The first and second gas inlets 11 and 12 are connected to a gas line of the gas supply mechanism 20.

ガス供給機構20は、クリーニングガスであるClFガスを供給するClFガス供給源21、Ti化合物ガスであるTiClガスを供給するTiClガス供給源22、Arガスを供給するArガス供給源23、還元ガスであるHガスを供給するHガス供給源24、窒化ガスであるNHガスを供給するNHガス供給源25を有している。そして、ClFガス供給源21にはClFガス供給ライン27および30bが、TiClガス供給源22にはTiClガス供給ライン28が、Arガス供給源23にはArガス供給ライン29が、Hガス供給源24にはHガス供給ライン30が、NHガス供給源25にはNHガス供給ライン30aが、それぞれ接続されている。また、図示しないが、N2ガス供給源も有している。そして、各ガスラインにはマスフローコントローラ32およびマスフローコントローラ32を挟んで2つのバルブ31が設けられている。The gas supply mechanism 20 includes a ClF 3 gas supply source 21 that supplies a ClF 3 gas that is a cleaning gas, a TiCl 4 gas supply source 22 that supplies a TiCl 4 gas that is a Ti compound gas, and an Ar gas supply source that supplies Ar gas. 23, reducing the H 2 gas supply source 24 for supplying H 2 gas is a gas, and a NH 3 gas supply source 25 for supplying the NH 3 gas is a gas nitriding. The ClF 3 gas supply source 21 has ClF 3 gas supply lines 27 and 30b, the TiCl 4 gas supply source 22 has a TiCl 4 gas supply line 28, the Ar gas supply source 23 has an Ar gas supply line 29, H 2 H 2 gas supply line 30 to the gas supply source 24, the NH 3 gas supply source 25 NH 3 gas supply line 30a is connected, respectively. Moreover, although not shown, it also has an N2 gas supply source. Each gas line is provided with two valves 31 sandwiching the mass flow controller 32 and the mass flow controller 32.

前記第1のガス導入口11にはTiClガス供給源22から延びるTiClガス供給ライン28が接続されており、このTiClガス供給ライン28にはClFガス供給源21から延びるClFガス供給ライン27およびArガス供給源23から延びるArガス供給ライン29が接続されている。また、前記第2のガス導入口12にはHガス供給源24から延びるHガス供給ライン30が接続されており、このHガス供給ライン30には、NHガス供給源25から延びるNHガス供給ライン30aおよびClFガス供給源21から延びるClFガス供給ライン30bが接続されている。したがって、プロセス時には、TiClガス供給源22からのTiClガスがArガス供給源23からのArガスとともにTiClガス供給ライン28を介してシャワーヘッド10の第1のガス導入口11からシャワーヘッド10内に至り、ガス通路13,15を経て吐出孔17からチャンバ1内へ吐出される一方、Hガス供給源24からのHガスがHガス供給ガスライン30を介してシャワーヘッド10の第2のガス導入口12からシャワーヘッド10内に至り、ガス通路14,16を経て吐出孔18からチャンバ1内へ吐出される。すなわち、シャワーヘッド10は、TiClガスとHガスとが全く独立してチャンバ1内に供給されるポストミックスタイプとなっており、これらは吐出後に混合され反応が生じる。なお、これに限らずTiClとHとが混合された状態でこれらをチャンバ1内に供給するプリミックスタイプであってもよい。A TiCl 4 gas supply line 28 extending from a TiCl 4 gas supply source 22 is connected to the first gas introduction port 11, and a ClF 3 gas extending from a ClF 3 gas supply source 21 is connected to the TiCl 4 gas supply line 28. An Ar gas supply line 29 extending from the supply line 27 and the Ar gas supply source 23 is connected. An H 2 gas supply line 30 extending from an H 2 gas supply source 24 is connected to the second gas introduction port 12, and the H 2 gas supply line 30 extends from an NH 3 gas supply source 25. The NH 3 gas supply line 30 a and the ClF 3 gas supply line 30 b extending from the ClF 3 gas supply source 21 are connected. Therefore, when the process, the shower head from the first gas inlet port 11 of the shower head 10 TiCl 4 gas from the TiCl 4 gas supply source 22 through the TiCl 4 gas supply line 28 together with Ar gas from the Ar gas supply source 23 10, and is discharged into the chamber 1 from the discharge hole 17 through the gas passages 13 and 15, while the H 2 gas from the H 2 gas supply source 24 passes through the H 2 gas supply gas line 30 to the shower head 10. The second gas inlet 12 reaches the shower head 10 and is discharged from the discharge hole 18 into the chamber 1 through the gas passages 14 and 16. That is, the shower head 10 is a post-mix type in which TiCl 4 gas and H 2 gas are supplied into the chamber 1 completely independently, and these are mixed and reacted after discharge. However, the present invention is not limited to this, and a premix type in which TiCl 4 and H 2 are mixed and supplied into the chamber 1 may be used.

シャワーヘッド10には、整合器33を介して高周波電源34が接続されており、この高周波電源34からシャワーヘッド10に高周波電力が供給されるようになっている。高周波電源34から高周波電力を供給することにより、シャワーヘッド10を介してチャンバ1内に供給されたガスをプラズマ化して成膜処理を行う。   A high frequency power supply 34 is connected to the shower head 10 via a matching unit 33, and high frequency power is supplied from the high frequency power supply 34 to the shower head 10. By supplying high-frequency power from the high-frequency power source 34, the gas supplied into the chamber 1 through the shower head 10 is turned into plasma to perform film formation.

また、シャワーヘッド10の上段ブロック体10aの水平部10dには、シャワーヘッド10を加熱するためのヒーター45が設けられている。このヒーター45にはヒーター電源46が接続されており、ヒーター電源46からヒーター45に給電することによりシャワーヘッド10が所望の温度に加熱される。上段ブロック体10aの凹部にはヒーター45による加熱効率を上げるために断熱部材47が設けられている。   Further, a heater 45 for heating the shower head 10 is provided in the horizontal portion 10d of the upper block body 10a of the shower head 10. A heater power source 46 is connected to the heater 45, and the shower head 10 is heated to a desired temperature by supplying power to the heater 45 from the heater power source 46. In order to increase the heating efficiency by the heater 45, a heat insulating member 47 is provided in the concave portion of the upper block body 10a.

チャンバ1の底壁1bの中央部には円形の穴35が形成されており、底壁1bにはこの穴35を覆うように下方に向けて突出する排気室36が設けられている。排気室36の側面には排気管37が接続されており、この排気管37には排気装置38が接続されている。そしてこの排気装置38を作動させることによりチャンバ1内を所定の真空度まで減圧することが可能となっている。   A circular hole 35 is formed at the center of the bottom wall 1b of the chamber 1, and an exhaust chamber 36 is provided on the bottom wall 1b so as to protrude downward so as to cover the hole 35. An exhaust pipe 37 is connected to a side surface of the exhaust chamber 36, and an exhaust device 38 is connected to the exhaust pipe 37. By operating the exhaust device 38, the inside of the chamber 1 can be depressurized to a predetermined degree of vacuum.

サセプタ2には、ウエハWを支持して昇降させるための3本(2本のみ図示)のウエハ支持ピン39がサセプタ2の表面に対して突没可能に設けられ、これらウエハ支持ピン39は支持板40に固定されている。そして、ウエハ支持ピン39は、エアシリンダ等の駆動機構41により支持板40を介して昇降される。   The susceptor 2 is provided with three (only two are shown) wafer support pins 39 for supporting the wafer W to be moved up and down so as to protrude and retract with respect to the surface of the susceptor 2. It is fixed to the plate 40. The wafer support pins 39 are lifted and lowered via the support plate 40 by a drive mechanism 41 such as an air cylinder.

チャンバ1の側壁には、チャンバ1と隣接して設けられた図示しないウエハ搬送室との間でウエハWの搬入出を行うための搬入出口42と、この搬入出口42を開閉するゲートバルブ43とが設けられている。   On the side wall of the chamber 1, a loading / unloading port 42 for loading / unloading the wafer W to / from a wafer transfer chamber (not shown) provided adjacent to the chamber 1, and a gate valve 43 for opening / closing the loading / unloading port 42, Is provided.

Ti膜成膜装置100の構成部は、コンピュータからなる制御部50に接続されて制御される構成となっている。また、制御部50には、工程管理者がTi膜成膜装置100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、Ti膜成膜装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース51が接続されている。さらに、制御部50には、Ti膜成膜装置100で実行される各種処理を制御部50の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてTi膜成膜装置100の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部52が接続されている。レシピはハードディスクや半導体メモリーに記憶されていてもよいし、CDROM、DVD等の可搬性の記憶媒体に収容された状態で記憶部52の所定位置にセットするようになっていてもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース51からの指示等にて任意のレシピを記憶部52から呼び出して制御部50に実行させることで、制御部50の制御下で、Ti膜成膜装置100での所望の処理が行われる。   The constituent parts of the Ti film forming apparatus 100 are connected to and controlled by a control unit 50 made up of a computer. In addition, the control unit 50 includes a keyboard on which a process manager manages command input to manage the Ti film forming apparatus 100, a display that visualizes and displays the operating status of the Ti film forming apparatus 100, and the like. A user interface 51 is connected. Furthermore, the control unit 50 includes a control program for realizing various processes executed by the Ti film forming apparatus 100 under the control of the control unit 50, and each component of the Ti film forming apparatus 100 according to processing conditions. A storage unit 52 storing a program for causing the unit to execute processing, that is, a recipe, is connected. The recipe may be stored in a hard disk or a semiconductor memory, or may be set at a predetermined position in the storage unit 52 while being stored in a portable storage medium such as a CDROM or DVD. Furthermore, you may make it transmit a recipe suitably from another apparatus via a dedicated line, for example. Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the storage unit 52 by an instruction from the user interface 51 and is executed by the control unit 50, so that the Ti film forming apparatus 100 can control the control unit 50. The desired processing is performed.

次に、以上のようなTi膜成膜装置100における本実施形態に係るTi膜成膜方法について説明する。   Next, a Ti film forming method according to this embodiment in the Ti film forming apparatus 100 as described above will be described.

本実施形態においては、Ti膜を成膜する対象の半導体ウエハWとして、例えば、図2に示す構造のものを用いる。すなわち、シリコン基板101の上にゲート絶縁膜102を介してゲート電極103が形成され、その周囲および上に層間絶縁膜104および金属配線層105が形成され、金属配線層105とゲート電極103とが埋め込み配線106により接続されている。また、金属配線層105の上には、ビアホール107が形成された層間絶縁膜108が形成されている。さらに、層間絶縁膜104にはトレンチ109が形成されている。   In the present embodiment, for example, a semiconductor wafer having a structure shown in FIG. That is, the gate electrode 103 is formed on the silicon substrate 101 through the gate insulating film 102, the interlayer insulating film 104 and the metal wiring layer 105 are formed around and on the silicon substrate 101, and the metal wiring layer 105 and the gate electrode 103 are connected to each other. They are connected by a buried wiring 106. On the metal wiring layer 105, an interlayer insulating film 108 in which a via hole 107 is formed is formed. Further, a trench 109 is formed in the interlayer insulating film 104.

このような構造のウエハWにTi膜を形成するには、まず、チャンバ1内をゲートバルブ43を介して接続されている外部雰囲気と同様に調整した後、ゲートバルブ43を開にして、真空状態の図示しないウエハ搬送室から搬入出口42を介して上記構造を有するウエハWをチャンバ1内へ搬入する。そして、チャンバ1内にArガスを供給しつつウエハWを予備加熱する。ウエハWの温度がほぼ安定した時点で、Arガス、HガスおよびTiClガスを図示しないプリフローラインに所定流量で流してプリフローを行う。そして、ガス流量および圧力を同じに保ったまま成膜用のラインに切り替え、これらガスをシャワーヘッド10を介してチャンバ1内に導入する。このとき、シャワーヘッド10には高周波電源34から高周波電力が印加され、これによりチャンバ1内に導入されたArガス、Hガス、TiClガスがプラズマ化される。そして、ヒーター5により所定温度に加熱されたウエハW上でプラズマ化されたガスが反応してウエハW上にTiが堆積される。In order to form a Ti film on the wafer W having such a structure, first, the inside of the chamber 1 is adjusted in the same manner as the external atmosphere connected via the gate valve 43, and then the gate valve 43 is opened and a vacuum is formed. The wafer W having the above structure is loaded into the chamber 1 through a loading / unloading port 42 from a wafer transfer chamber (not shown). Then, the wafer W is preheated while supplying Ar gas into the chamber 1. When the temperature of the wafer W is substantially stabilized, pre-flow is performed by flowing Ar gas, H 2 gas and TiCl 4 gas through a preflow line (not shown) at a predetermined flow rate. Then, the film flow is switched to the film forming line while maintaining the same gas flow rate and pressure, and these gases are introduced into the chamber 1 through the shower head 10. At this time, high frequency power is applied to the shower head 10 from the high frequency power supply 34, whereby Ar gas, H 2 gas, and TiCl 4 gas introduced into the chamber 1 are turned into plasma. Then, the gas converted into plasma on the wafer W heated to a predetermined temperature by the heater 5 reacts to deposit Ti on the wafer W.

このようにしてプラズマの存在下でCVDによりTi膜を成膜する場合には、従来、Ti膜の膜質(電気特性)、成膜速度および膜厚の均一性等を考慮して処理条件を決定している。しかし、近時、デバイスの微細化によりホールの開口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上のスペックが要求されるようになり、従来の条件ではチャージアップダメージが生じやすいことが判明した。   Thus, when forming a Ti film by CVD in the presence of plasma, the processing conditions are conventionally determined in consideration of the film quality (electrical characteristics) of the Ti film, the film forming speed, the uniformity of the film thickness, and the like. is doing. However, recently, due to device miniaturization, it has become necessary to have a hole opening diameter of 0.13 μm or less and / or an aspect ratio of 10 or more, and it has been found that charge-up damage is likely to occur under conventional conditions. did.

チャージアップダメージが生じるメカニズムについて図3を参照しながら説明する。まず、プラズマが生成されると、ウエハW表面は負に帯電され、プラズマPとシリコン基板101との間には電位差Vppが発生し、プラズマとウエハWとの間にはイオンシースSが形成される。本質的に、電子eは軽いため動きが活発であり等方的な運動をしやすく、イオンiは重いため動きが鈍く異方的な運動をしやすい。したがって、電位差Vppの電場が生じているイオンシースSでは、電子eは横方向の運動量が多い等方的な動きをし、イオンiはイオンシースSの電場方向に沿ってウエハWに向かう異方性の高い動きをする。したがって、開口径が小さくアスペクト比が大きいビアホール107では、電子eはその底部に到達し難くなるが、イオンiはイオンシースSによって加速されてホールの底に到達するため、ビアホール107の底部がプラスに帯電される(電子シェーディング効果)。一方、トレンチ109は幅が広いため、等方的に運動する電子eも容易にその底部に到達する。このため、ビアホール107の底部とトレンチ109の底部との間に電位差を生じ、ゲート絶縁膜102に電界が発生する。ビアホール107の開口径が小さく、アスペクト比が大きいほどこのような現象は顕著となり、ビアホール107の底部とトレンチ109の底部との間の電位差が大きくなって、ゲート絶縁膜102には強い電界がかかり、ゲート絶縁膜102に絶縁破壊が生じて素子が破壊される場合が生じる(チャージアップダメージ)。このようなチャーアップダメージは従来はほとんど生じなかったが、ホールの開口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上となることにより、無視し得ない程度に生じるようになってきた。   A mechanism that causes charge-up damage will be described with reference to FIG. First, when plasma is generated, the surface of the wafer W is negatively charged, a potential difference Vpp is generated between the plasma P and the silicon substrate 101, and an ion sheath S is formed between the plasma and the wafer W. The In essence, the electron e is light and moves vigorously and easily moves isotropically. The ion i is heavy and moves slowly and tends to move anisotropically. Therefore, in the ion sheath S in which an electric field of the potential difference Vpp is generated, the electrons e move in an isotropic manner with a large amount of lateral movement, and the ions i are anisotropic toward the wafer W along the electric field direction of the ion sheath S. Move with high character. Therefore, in the via hole 107 having a small opening diameter and a large aspect ratio, the electron e is difficult to reach the bottom, but the ions i are accelerated by the ion sheath S and reach the bottom of the hole, so that the bottom of the via hole 107 is positive. Charged (electronic shading effect). On the other hand, since the trench 109 is wide, electrons e that move isotropically easily reach the bottom thereof. For this reason, a potential difference is generated between the bottom of the via hole 107 and the bottom of the trench 109, and an electric field is generated in the gate insulating film 102. As the opening diameter of the via hole 107 is smaller and the aspect ratio is larger, such a phenomenon becomes more prominent, the potential difference between the bottom of the via hole 107 and the bottom of the trench 109 becomes larger, and a strong electric field is applied to the gate insulating film 102. In some cases, dielectric breakdown occurs in the gate insulating film 102 and the element is destroyed (charge-up damage). Such char-up damage has hardly occurred in the past, but it has come to occur to a degree that cannot be ignored when the hole opening diameter is 0.13 μm or less and / or the aspect ratio is 10 or more.

本発明者らは、このようなチャージアップダメージを効果的に解消する手法について検討を重ねた結果、ホール底部への正イオンが到達する駆動力を低下させて蓄積量を減少させることが有効であることを見出した。そして、そのためには、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下とすればよいことを見出した。すなわち、原料ガスのTiClガスはプラズマ中で電離し、Clの陰イオンを生成するが、陰イオンは電子を得て生成するため、TiClの量が多いほどプラズマ中に存在する電子は消費され、電子密度は低下する。このようにプラズマ中の電子密度の減少によって正イオンと電子移動度の差が原因で生じるシース電圧(イオンシースの電圧)が低下する。シース電圧は正イオンをホール(ビアホール107)の底部に垂直の方向へ加速する力であるので、このシース電圧が低下することによって正イオンがホール底部に到達する確率が低下し、ホール底部への正イオン(正電荷)の蓄積を低減することができる。また、高周波パワー(Pw)、プラズマ電位(Vpp)、プラズマ密度(PD)の関係は、
Pw=Vpp×PD
で表すことができる。上述のようにTiClガス流量または分圧が増加して電子密度が低下することによりプラズマ自体の抵抗が増加し、上式のVppが増加する。よって、高周波パワーが同じ場合にはプラズマ密度はTiClの増加に伴い減少し、チャージアップダメージの原因である正イオンの密度が減少し、この作用によってもホール底部への正イオンの蓄積を低減することができる。一方、高周波パワー(Pw)が上昇すると、上記式においてVppを一定とした場合にプラズマ密度を上昇させるので、正イオンの密度を増加させ、ホール底部に蓄積する正イオンが増加しチャージアップダメージを促進してしまう。このため、高周波パワーは低いほうがよい。このように、チャージアップダメージを抑制する観点からは、TiCl流量または分圧が高くかつ高周波パワーが低いほうがよく、そのような観点から、(高周波電力のパワー/TiClガスの流量)の値を所定値以下とする。従来の標準条件であるTiClガスの流量:12mL/min(sccm)、高周波パワー:800Wを基準にして、TiClガス流量が12mL/minよりも大きいまたはTiClガスの分圧が0.23Paより大きくかつ高周波パワーが800Wより小さい範囲とすることにより電子シェーディング効果によりチャージアップダメージが生じないことが判明した。したがって、これに基づいて、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下とする。
As a result of repeated studies on methods for effectively eliminating such charge-up damage, the present inventors have found that it is effective to reduce the amount of accumulation by reducing the driving force that positive ions reach the bottom of the hole. I found out. For this purpose, it has been found that the value of power (W) of high frequency power / flow rate of TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) should be 67 or less. That is, the source gas TiCl 4 gas is ionized in the plasma to generate Cl anions, but the anions obtain and generate electrons, so the more TiCl 4 is consumed, the more electrons in the plasma are consumed. As a result, the electron density decreases. As described above, the decrease in the electron density in the plasma reduces the sheath voltage (ion sheath voltage) generated due to the difference between positive ions and electron mobility. Since the sheath voltage is a force that accelerates positive ions in the direction perpendicular to the bottom of the hole (via hole 107), the probability that positive ions will reach the bottom of the hole is reduced by decreasing the sheath voltage. Accumulation of positive ions (positive charges) can be reduced. The relationship between the high frequency power (Pw), plasma potential (Vpp), and plasma density (PD) is
Pw = Vpp × PD
Can be expressed as As described above, when the TiCl 4 gas flow rate or partial pressure increases and the electron density decreases, the resistance of the plasma itself increases and Vpp in the above equation increases. Therefore, when the high frequency power is the same, the plasma density decreases as TiCl 4 increases, and the density of positive ions causing charge-up damage decreases. This action also reduces the accumulation of positive ions at the bottom of the hole. can do. On the other hand, when the high frequency power (Pw) is increased, the plasma density is increased when Vpp is constant in the above formula. Therefore, the density of positive ions is increased, the number of positive ions accumulated at the bottom of the hole is increased, and charge-up damage is caused. Promote. For this reason, it is better that the high frequency power is low. Thus, from the viewpoint of suppressing the charge-up damage, it is better that the TiCl 4 flow rate or partial pressure is high and the high frequency power is low. From such a viewpoint, the value of (power of high frequency power / flow rate of TiCl 4 gas) Is less than or equal to a predetermined value. The flow rate of TiCl 4 gas, which is a conventional standard condition: 12 mL / min (sccm), and the high frequency power: 800 W are used as references, and the TiCl 4 gas flow rate is greater than 12 mL / min or the partial pressure of TiCl 4 gas is 0.23 Pa. It was found that charge-up damage does not occur due to the electronic shading effect when the power is set to a range that is larger and the high-frequency power is smaller than 800 W. Therefore, based on this, the value of the power of high frequency power (W) / flow rate of TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) is set to 67 or less.

したがって、この場合に、TiClガスの流量が12mL/min(sccm)より大きいまたはTiClガスの分圧が0.23Paより大きく、高周波パワーが800Wより小さいことが好ましい。より好ましくは、TiClガスの流量が12〜20mL/min(sccm)またはTiClガスの分圧が0.23〜17.54Paで、高周波パワーが200〜800W未満である。このような観点からは、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値の好ましい範囲は、10〜67である。Therefore, in this case, it is preferable that the flow rate of TiCl 4 gas is greater than 12 mL / min (sccm), or the partial pressure of TiCl 4 gas is greater than 0.23 Pa and the high frequency power is less than 800 W. More preferably, the flow rate of TiCl 4 gas is 12 to 20 mL / min (sccm) or the partial pressure of TiCl 4 gas is 0.23 to 17.54 Pa, and the high frequency power is less than 200 to 800 W. From such a viewpoint, the preferable range of the value of the power (W) of the high frequency power / the flow rate of the TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) is 10 to 67.

その他のプロセス条件は、通常のプラズマCVDによるTi膜の成膜と同じであってよく、以下に示す条件が例示される。   Other process conditions may be the same as those for forming a Ti film by normal plasma CVD, and the following conditions are exemplified.

高周波電力の周波数:300kHz〜27MHz
サセプタ温度:300〜650℃
Arガス流量:500〜2000mL/min(sccm)
ガス流量:1000〜5000mL/min(sccm)
チャンバ内圧力:133〜1333Pa(1〜10Torr)
なお、Ti膜成膜の時間は、得ようとする膜厚に応じて適宜設定される。
Frequency of high frequency power: 300 kHz to 27 MHz
Susceptor temperature: 300-650 ° C
Ar gas flow rate: 500 to 2000 mL / min (sccm)
H 2 gas flow rate: 1000 to 5000 mL / min (sccm)
Chamber pressure: 133 to 1333 Pa (1 to 10 Torr)
The time for forming the Ti film is appropriately set according to the film thickness to be obtained.

以上のようにしてTi膜の成膜を行った後、必要に応じてTi膜の窒化処理を実施してもよい。この窒化処理では、上記Ti堆積工程が終了後、TiClガスを停止し、HガスおよびArガスを流したままの状態とし、チャンバ1内を適宜の温度に加熱しつつ、窒化ガスとしてNHガスを流す。これとともに、高周波電源34からシャワーヘッド40に高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化し、プラズマ化した処理ガスによりウエハWに成膜したTi薄膜の表面を窒化する。なお、Ti成膜工程において、コンタクトホールやビアホールの側壁にTi膜が堆積されないことあり、この場合には、ホール上部とホール底部で導通がとれていないため、窒化処理の際にプラズマを生成するとチャージアップダメージが発生することがある。これを回避する観点からはプラズマを形成せずに窒化処理を行うことが好ましい。After the Ti film is formed as described above, the Ti film may be subjected to nitriding treatment as necessary. In this nitriding treatment, after the Ti deposition step is finished, the TiCl 4 gas is stopped, the H 2 gas and the Ar gas are kept flowing, and the inside of the chamber 1 is heated to an appropriate temperature while the NH 3 gas is used as a nitriding gas. Flow 3 gases. At the same time, high-frequency power is applied from the high-frequency power source 34 to the shower head 40 to turn the processing gas into plasma, and the surface of the Ti thin film formed on the wafer W is nitrided with the plasma-ized processing gas. In the Ti film formation process, Ti film may not be deposited on the sidewalls of contact holes and via holes. In this case, since conduction is not established between the top and bottom of the hole, plasma is generated during nitriding. Charge-up damage may occur. From the viewpoint of avoiding this, it is preferable to perform nitriding without forming plasma.

窒化処理の好ましい条件は、以下の通りである。   Preferred conditions for the nitriding treatment are as follows.

高周波電力の周波数:300kHz〜27MHz
高周波パワー:200〜1500W
サセプタ温度:300〜650℃
Arガス流量:2000mL/min(sccm)以下、好ましくは800〜2000mL/min(sccm)
ガス流量:1500〜4500mL/min(sccm)
NHガス流量:500〜2000mL/min(sccm)
チャンバ内圧力:133〜1333Pa(1〜10Torr)
なお、この工程は必須ではないが、Ti膜の酸化防止等の観点から実施することが好ましい。
Frequency of high frequency power: 300 kHz to 27 MHz
High frequency power: 200-1500W
Susceptor temperature: 300-650 ° C
Ar gas flow rate: 2000 mL / min (sccm) or less, preferably 800 to 2000 mL / min (sccm)
H 2 gas flow rate: 1500-4500 mL / min (sccm)
NH 3 gas flow rate: 500 to 2000 mL / min (sccm)
Chamber pressure: 133 to 1333 Pa (1 to 10 Torr)
This step is not essential, but is preferably performed from the viewpoint of preventing oxidation of the Ti film.

Ti膜成膜後または窒化処理後、チャンバ1内をゲートバルブ43を介して接続されている外部雰囲気と同様に調整した後、ゲートバルブ43を開にして、搬入出口42を介して図示しないウエハ搬送室へウエハWを搬出する。   After the Ti film is formed or nitrided, the inside of the chamber 1 is adjusted in the same manner as the external atmosphere connected via the gate valve 43, then the gate valve 43 is opened and a wafer (not shown) is connected via the loading / unloading port 42. The wafer W is unloaded into the transfer chamber.

このようにして、Ti膜の成膜および必要に応じて窒化処理を所定枚のウエハに対して行った後、チャンバ1のクリーニングを行う。この処理は、チャンバ1内にウエハが存在しない状態で、チャンバ1内にClFガス供給源21からClFガス供給ライン27および30bを介してClFガスを導入し、シャワーヘッド10を適当な温度に加熱しながらドライクリーニングを行うことにより行う。In this manner, after forming the Ti film and performing nitriding treatment on a predetermined number of wafers as necessary, the chamber 1 is cleaned. In this process, ClF 3 gas is introduced into the chamber 1 from the ClF 3 gas supply source 21 through the ClF 3 gas supply lines 27 and 30b in a state where no wafer is present in the chamber 1, and the shower head 10 is set in an appropriate state. It is performed by performing dry cleaning while heating to a temperature.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態ではTiClガスとHガスとArガスを同時に供給してプラズマCVDを行った場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、TiClガスとHガスとArガスを供給する第1ステップと、HガスとArガスを供給する第2ステップとを交互に行うSFDプロセスを用いてもよい。代わりに、TiClガスとArガスを供給する第1ステップと、HガスとArガスを供給する第2ステップとを交互に行うALDプロセスを用いてもよい。ALDプロセスでは第2ステップのみプラズマを生成するようにしてもよい。さらに、被処理基板としては、半導体ウエハに限らず例えば液晶表示装置(LCD)用基板等の他のものであってもよい。The present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified. For example, in the above embodiment, the case where TiCl 4 gas, H 2 gas, and Ar gas are simultaneously supplied to perform plasma CVD has been described, but the present invention is not limited to this. For example, an SFD process in which a first step of supplying TiCl 4 gas, H 2 gas, and Ar gas and a second step of supplying H 2 gas and Ar gas may be used. Instead, an ALD process that alternately performs a first step of supplying TiCl 4 gas and Ar gas and a second step of supplying H 2 gas and Ar gas may be used. In the ALD process, plasma may be generated only in the second step. Furthermore, the substrate to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but may be another substrate such as a liquid crystal display (LCD) substrate.

本発明は、被処理基板の表面にTi膜を成膜するTi膜の成膜方法に適用可能である。   The present invention is applicable to a Ti film forming method for forming a Ti film on the surface of a substrate to be processed.

Claims (5)

一対の平行平板電極を有するチャンバ内に、間口径が0.13μm以下および/またはアスペクト比が10以上のホールを有する被処理基板を配置する工程と、
TiClガスおよびHガスを含む処理ガスを導入しつつ前記平行平板電極の少なくとも一方に高周波電力を供給してこれらの間にプラズマを形成する工程と、
前記プラズマにより前記処理ガスの反応を促進して前記被処理体にTi膜を成膜する工程と、
を具備するTi膜の成膜方法であって、高周波電力のパワー(W)/TiClガスの流量(mL/min(sccm))の値を67以下にしてTi膜を成膜する。
Disposing a substrate to be processed having a hole having a pore size of 0.13 μm or less and / or an aspect ratio of 10 or more in a chamber having a pair of parallel plate electrodes;
Supplying a high frequency power to at least one of the parallel plate electrodes while introducing a processing gas containing TiCl 4 gas and H 2 gas to form plasma therebetween,
Accelerating the reaction of the processing gas with the plasma to form a Ti film on the object to be processed;
The Ti film is formed by setting the value of the power of high frequency power (W) / flow rate of TiCl 4 gas (mL / min (sccm)) to 67 or less.
TiClガスの流量が12mL/minよりも大きいまたはTiClガスの分圧が0.23Paより大きい請求項1に記載のTi膜の成膜方法。The method of forming a Ti film according to claim 1, wherein the flow rate of TiCl 4 gas is greater than 12 mL / min or the partial pressure of TiCl 4 gas is greater than 0.23 Pa. 高周波電力のパワーが800Wよりも小さい請求項1に記載のTi膜の成膜方法。   The method for forming a Ti film according to claim 1, wherein the power of the high-frequency power is smaller than 800W. Ti膜成膜後、処理ガスとしてNHガスおよびHガスおよびArガスを導入してプラズマを存在させずにTi膜表面の窒化処理を行う請求項1に記載のTi膜の成膜方法。The method for forming a Ti film according to claim 1, wherein after the Ti film is formed, NH 3 gas, H 2 gas, and Ar gas are introduced as processing gases to perform nitriding treatment on the surface of the Ti film without the presence of plasma. コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項1に記載の方法が行われるように成膜装置を制御させるコンピュータ読取可能な記憶媒体。
A computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer,
The computer-readable storage medium that, when executed, controls the film forming apparatus so that the method according to claim 1 is performed.
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